R中的SpatialPointsDataFrame属性和运算符

我已经SpatialPointsDataFrame使用spR中的包创建了一个类型为对象的对象。但是，对于@, $, . and []操作符以及何时使用它们来访问对象的不同属性，我感到困惑。这是我的示例代码：

library(sp)
library(rgdal)

#creating a SpatialPointsDataFrame with sample points in UTM
x <- c(15.2, 15.3, 15.4, 15.5, 15.7)
y <- c(50.4, 50.2, 50.3, 50.1, 50.4)
v1 <- c(1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0)
v2 <- c("a","b","b","c","a")
attributes <- as.data.frame(cbind(v1,v2))
xy <- cbind(x,y)
locationsDD <- SpatialPointsDataFrame(xy, attributes)
proj4string(locationsDD) <- CRS("+proj=longlat")
locations <- spTransform(locationsDD, CRS("+proj=utm +zone=33"))
plot(locations)

#using the different operators: WHEN TO USE @, $ or [] ?

#all these work!
property1 <- locations$v1
property2 <- locations@data$v1
property3 <- locations@data[,"v1"]
property4 <- locations@data["v1"]

#these also work
property5 <- locations@coords
property6 <- locations@bbox
property7 <- locations@coords[,2]

#these three work only in my special case
property8 <- locations@coords[,"y"]
property9 <- locations$x
property10 <- locations$y

#these don't work: $ operator is invalid for atomic vectors
property11 <- locations@coords$x
property12 <- locations@coords$y

何时可以使用@, $, []操作员，有人可以帮我吗？当我尝试阅读文档时，?SpatialPointsDataFrame我可以看到不同的属性，例如coords或，bbox但是我困惑@, $, []于使用哪个运算符来访问或修改它们。

空间sp数据是S4类对象，由包含表示的空间要素类组件（例如，@ data包含属性，@ coords包含坐标对等）的插槽（使用@）组成。您可以使用slotNames（）返回顶级插槽名称，但它不是递归的，并且不会为多边形类对象返回嵌套的插槽名称。每个插槽可以包含一个不同的对象类，在对其进行操作之前，应使用str（）或class（）进行检查。@data插槽始终是data.frame对象，@ coords是矩阵，而@polygons是具有附加插槽（labpt，area，hole，ringDir和coords）的列表对象。

它们的可用插槽和组织方式取决于所表示的要素类类型。SpatialPointsDataFrame对象是最基本的，而SpatialPolygonsDataFrame对象具有嵌套（如上所示）。代表每个多边形的嵌套结构必须考虑使用sapply之类的东西来对每个列表对象（多边形）进行操作。

这是一个使用sapply的示例，该方法通过依次遍历“多边形”，然后嵌套的“区域”插槽，来返回每个多边形的面积。

sapply(slot(sdat, 'polygons'), function(i) slot(i, 'area')) 

对于多边形对象，由于它们存储为每个多边形的列表，因此可以选择使用列表索引。以下是返回第一个多边形的示例（导致“ Polygon”类对象，而不是SpatialPolygonsDataFrame）：

sdat@polygons[[1]]

在某些最新版本的sp中，开发人员已开始删除某些直接调用@data插槽的必要性。

例如，以前为@data编制索引：

sdat@data[sdat@data$att >= 0.5 ,]  

现在：

sdat[sdat$att >= 0.5 ,]

但是，如前所述，其他槽（例如，坐标，多边形等）不是这种情况。至于何时使用[]或$，仍然取决于操作类型。方括号“ []”可用于调用数据帧中的名称，但主要用于索引，而$具体用于调用数据帧中的列。对列名称进行“间接”调用的原因在于，开发人员添加了功能，以允许通过sp对象进行递归搜索。但是，为避免名称冲突（如您的示例；在数据框中具有x，y列将与@coord矩阵名称中的x，y名称发生冲突），存在一些内部一致性检查，这解释了为什么这仅在某些情况下有效实例。

一个方便的特性是您可以通过行索引来子集空间对象。在这里，我细分了前10个对象。

sub.sdat <- sdat[1:10,] 

或者，可以选择使用行索引向量的随机样本（n = 10）。

rs.sdat <- sdat[sample(1:nrow(sdat), 10),]

了解索引以及如何使用方括号是编写R代码中非常重要的事情。

编辑（2017年3月24日）：请注意，遵循GeoJSON标准的简单要素（sf）类可能会成为R中空间对象的新标准。您可以在CRAN sf上阅读此类的详细说明网站R的简单功能。

您应该尝试str(locations)澄清这一点。

例如，这些是正确的：

property2 <- locations@data$v1
property5 <- locations@coords
property6 <- locations@bbox
property7 <- locations@coords[,"x"]
property8 <- locations@coords[,2]

而这一次property1 <- locations$v1的作品，因为它引用的data.frame内的位置，@data